(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段と、
前記クランク角検出手段により検出されたクランク角に基づき、各気筒の角加速度を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度算出手段により算出された角加速度に基づき、所定期間における角加速度の偏差を算出する角加速度偏差算出手段と、
前記角加速度偏差算出手段により算出された角加速度偏差に基づき、各気筒の失火判定を行う失火判定手段と、
前記失火判定手段により失火と判定された場合に、失火カウント数を増加させる失火カウント手段と、
前記角加速度算出手段により算出された角加速度が運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値よりも大であるときに揺り戻し状態と判定する揺り戻し判定手段と、
前記揺り戻し判定手段により揺り戻し状態と判定された場合に、所定の禁止期間、前記失火カウント手段による失火カウントの増加を禁止する失火判定禁止手段と、
前記失火カウント手段によりカウントされた失火カウント数に基づき前記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項２】
前記エンジンは流体継手を介して自動変速機と接続されており、当該流体継手に前記エンジン及び前記自動変速機との直結及び非直結とを切り替えるロックアップクラッチを有しており、
前記クランク角検出手段により検出されるクランク角に基づきエンジン回転数を算出するエンジン回転数算出手段を備え、
前記揺り戻し判定手段は、前記エンジン及び前記自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、前記エンジン回転数算出手段により算出されたエンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、前記失火判定禁止手段による失火カウントの増加の禁止を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項３】
前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時より直結時の方が高く設定されていることを特徴とする請求項２記載のエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項４】
前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時は０に設定されることを特徴とする請求項３記載のエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項５】
前記失火カウント手段は、前記禁止期間内である場合でも、前記失火判定手段により同一気筒で連続した失火が判定された場合には、当該失火についての失火カウントの増加を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエンジンの燃焼状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの失火を検出し、当該失火検出に基づき燃焼状態を検出する燃焼状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの不完全燃焼は排ガス特性の悪化等の弊害につながるため、ＯＢＤ（On Board Diagnosis）の法規では不完全燃焼の要因である失火（ミスファイア）の発生に応じて運転者に報知する機能が要求されており、一方、失火検出はエンジンの燃焼悪化を回避する目的で種々の制御にも利用されていることから、的確に失火を検出することが要望されている。
【０００３】
失火検出方法としては、正常に燃焼が生起された場合と失火が生じた場合とでクランクシャフトの回転変動が変化することから、所定期間における回転変動量の変化量を算出し、当該回転変動量の変化量に基づき各気筒の失火を判定する方法がある（特許文献１参照）。
さらに、失火が生じるとエンジンの回転が落ち込み、クランクシャフト等の駆動系にねじれが生じて、その反動からさらなる回転変動の変化を生むという、いわゆる揺り戻し（揺り返し）現象が生じ、失火していないにも関わらず失火していると誤検出するという問題がある。
【０００４】
そこで、このような揺り戻しによる失火の誤検出を防ぐため、失火を検出した後の所定期間は失火検出を禁止する方法がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４０７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示された技術では、揺り戻しの判定を失火検出と同様に回転変動量の変化量に基づき行っている。しかしながら、このように同じパラメータで失火検出と揺り戻しとを判定すると、揺り戻し時の失火を正確に判定できない等の問題がある。
例えば、失火が生じた気筒は連続して失火する可能性があるのに対し、上記特許文献１の技術では揺り戻しと判定し失火検出を禁止している期間中に、同一気筒で失火が連続して失火している場合でも当該連続失火は検出されない。このように、揺り戻しによる失火検出の禁止が過度に適用されると失火検出率を悪化させ、正確に燃焼状態を検出できないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させ、より正確に失火に基づき燃焼状態を検出することのできるエンジンの燃焼状態検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１のエンジンの燃焼状態検出装置では、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段と、前記クランク角検出手段により検出されたクランク角に基づき、各気筒の角加速度を算出する角加速度算出手段と、前記角加速度算出手段により算出された角加速度に基づき、所定期間における角加速度の偏差を算出する角加速度偏差算出手段と、前記角加速度偏差算出手段により算出された角加速度偏差に基づき、各気筒の失火判定を行う失火判定手段と、前記失火判定手段により失火と判定された場合に、失火カウント数を増加させる失火カウント手段と、前記角加速度算出手段により算出された角加速度が運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値よりも大であるときに揺り戻し状態と判定する揺り戻し判定手段と、前記揺り戻し判定手段により揺り戻し状態と判定された場合に、所定の禁止期間、前記失火カウント手段による失火カウントの増加を禁止する失火判定禁止手段と、前記失火カウント手段によりカウントされた失火カウント数に基づき前記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項１において、前記エンジンは流体継手を介して自動変速機と接続されており、当該流体継手に前記エンジン及び前記自動変速機との直結及び非直結とを切り替えるロックアップクラッチを有しており、前記クランク角検出手段により検出されるクランク角に基づきエンジン回転数を算出するエンジン回転数算出手段を備え、前記揺り戻し判定手段は、前記エンジン及び前記自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、前記エンジン回転数算出手段により算出されたエンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、前記失火判定禁止手段による失火カウントの増加の禁止を行うことを特徴としている。
【００１０】
請求項３のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項２記載において、前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時より直結時の方が高く設定されていることを特徴としている。
請求項４のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項３記載において、前記エンジン回転数閾値は、前記エンジン及び前記自動変速機の非直結時は０に設定されることを特徴としている。
【００１１】
請求項５のエンジンの燃焼状態検出装置では、請求項１から４のいずれかにおいて、前記失火カウント手段は、前記禁止期間内である場合でも、前記失火判定手段により同一気筒で連続した失火が判定された場合には、当該失火についての失火カウントの増加を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記手段を用いる本発明の請求項１のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、失火カウント数に基づき燃焼状態を検出する上で、失火判定を各気筒の角加速度偏差に基づき行う。一方で、揺り戻し判定は、揺り戻しが失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生し角加速度が一時的に大幅に増加することに着目し、角加速度に基づき行うこととする。そして、失火と判定された後、揺り戻し状態と判定された場合には所定の禁止期間失火カウントを禁止する。
【００１３】
このように、揺り戻し判定を角加速度に基づき判定することで、揺り戻しを容易に且つ正確に検出することができる。
また、失火判定は角加速度偏差に基づき行うことで、失火判定及び揺り戻し判定で用いるパラメータが異なることとなり、それぞれ独立した判定を行うことができ、精度が向上する。
【００１４】
このように、失火判定は角加速度偏差、揺り戻し判定は角加速度とそれぞれの判定に適したパラメータにより判定を行うことで、当該失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させることができ、より正確に失火に基づき燃焼状態を検出することができる。
請求項２〜４のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、エンジンと自動変速機とが流体継手により接続されており、当該流体継手のロックアップクラッチによりエンジンと自動変速機との直結及び非直結を切り替え可能な構成であり、揺り戻し判定手段はエンジン及び自動変速機の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、失火判定禁止手段による失火カウントの禁止を行う。
【００１５】
つまり、揺り戻しは失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生するため、ロックアップクラッチが接続状態でエンジンと自動変速機とが直結状態であるときには、揺り戻しの影響が大きく、遮断状態でエンジンと自動変速機とが非直結状態であるときには流体継手により当該ねじれが吸収され揺り戻しの影響が小さい。そこで、直結時及び非直結時に対応したエンジン回転数閾値を設け、クランクシャフトの回転による慣性力が小さくねじれが大きくなるような、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに揺り戻しによる失火カウントの禁止を行うことで、揺り戻し判定の精度を向上させることができる。
【００１６】
特に直結時の方が揺り戻しの影響が大きいことから、エンジン回転数閾値は非直結時より直結時の方を高く設定するのが好ましい。
そして、非直結時のエンジン回転数閾値を０に設定することで、実質的に非直結時には揺り戻し判定を行わないこととなり、制御を簡略化することができる。
請求項５のエンジンの燃焼状態検出装置によれば、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であっても、同一気筒にて連続して失火を検出した場合には、当該連続失火については失火カウントの禁止を解除し、失火をカウントする。
【００１７】
一度失火が生じた気筒は、連続して失火する可能性があり、揺り戻し判定に基づく失火判定禁止期間内であっても、同一気筒が連続して失火している場合には、当該失火については失火カウントの禁止を解除して当該失火をカウントすることで、より正確に失火をカウントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のエンジンの燃焼状態検出装置に係る一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるＥＣＵが実行する燃焼状態検出制御に関する構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるＥＣＵが実行する燃焼状態検出制御に関する制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態においてエンジン及び自動変速機の直結時及び非直結時における揺り戻し判定の一例を示したタイミングチャートである。
【図５】本発明の一実施形態において揺り戻しによる失火カウント禁止期間中に同一気筒で連続失火した場合の失火判定の一例を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の一実施形態を示す概略構成図が示されており、以下同図に基づき本発明の構成について説明する。
図１に示すように、エンジン本体（内燃機関であって、以下、単にエンジンという）１は、流体継手２（例えばトルクコンバータ）を介して自動変速機４に接続されている。
【００２０】
詳しくは、エンジン１のクランクシャフト６が流体継手２のポンプ８と連結されており、流体継手２のタービン１０が自動変速機４の入力軸１２に連結されている。また当該流体継手２にはロックアップクラッチ１４が設けられており、当該ロックアップクラッチ１４は油圧ユニット１６からの油圧に応じて接続及び遮断が切り替えられる。当該ロックアップクラッチ１４が接続されることでエンジン１と自動変速機４は直結状態となり、エンジン１からの動力はクランクシャフト６から自動変速機４の入力軸１２に直接伝達される。一方、ロックアップクラッチ１４が遮断されることでエンジン１と自動変速機４は非直結状態となり、エンジン１からの動力は流体継手４内の流体を介して自動変速機４に伝達される。
【００２１】
エンジン１は、例えば吸気管噴射型Ｖ型６気筒ガソリンエンジンであり、エンジン１には２つのバンクが形成され、それぞれのバンクのシリンダヘッド２０には３つの気筒が形成されている。なお、図１では、一方のバンクに形成された第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３が図示されており、図示しない他方のバンクには第４気筒＃４、第５気筒＃５、第６気筒＃６が形成されている。
【００２２】
各気筒（＃１、＃３、＃５、及び＃２、＃４、＃６）は、吸気ポートを介して吸気マニホールド２２と連通しており、当該吸気マニホールド２２には吸気管２４が接続されている。吸気管２４には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ２６が設けられている。
吸気マニホールド２２の各分岐通路には、それぞれ電磁式の燃料噴射弁２８が設けられており、燃料噴射弁２８には、燃料パイプ３０を介して燃料供給ユニット（図示せず）が接続されており、当該燃料パイプ３０を介して燃料が供給される。
【００２３】
また、各気筒は排気ポートを介して排気マニホールド３２に連通しており、当該排気マニホールド３２には排気管３４が接続されている。当該排気管３２には、図示しない三元触媒、ＨＣトラップ触媒等の排気浄化装置が介装されている。
さらに、シリンダヘッド２０には、各気筒毎に燃焼室に臨んで点火プラグ３６が配設されており、各点火プラグ３６は点火コイル３８を介してバッテリ（図示せず）に接続されている。
【００２４】
なお、シリンダヘッド２０には、吸気ポート、排気ポートと燃焼室との連通と遮断を行う吸気弁及び排気弁の他、種々の動弁機構が設けられているが、ここでは説明を省略する。
また、エンジン１には、クランクシャフト６の回転を監視することでクランク角を検出するクランク角センサ４０（クランク角検出手段）が設けられている。さらにエンジン１には、図示しないがその他にもアクセルペダルの操作量（要求負荷）を検出するアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）、冷却水温度を検出する水温センサ等、エンジン１の運転状態等を検出する各種センサ類が設けられている。
【００２５】
これら各種センサ類等は、車両に搭載されたＥＣＵ（電子コントロールユニット）４２に電気的に接続されており、各種センサ類により検出された情報はＥＣＵ４２に送られる。ＥＣＵ４２の出力側には、上述の油圧ユニット１６、スロットルバルブ２６、燃料噴射弁２８、点火コイル３６等の各種デバイス類が接続されている。ＥＣＵ４２は、各種センサ類からの検出情報に基づき、油圧ユニット１６を介してのロックアップクラッチ１４の断接、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の各種制御を実行する。
【００２６】
また、ＥＣＵ４２はエンジン１の各気筒における失火を検出し、当該失火に基づく燃焼状態が所定の故障条件を満たした場合には警告灯４４等の報知手段を用いて運転者へ警告を行う故障検出制御を行う。
詳しくは、図２に当該ＥＣＵ４２が実行する故障検出制御に関する構成を概念的に示したブロック図が示されており、以下同図に基づき説明する。
【００２７】
図２に示すように、クランク角センサ４０により検出されるクランク角情報は、ＥＣＵ４２の角加速度算出部５０（角加速度算出手段）及びエンジン回転数算出部５２（エンジン回転数算出手段）に入力される。
角加速度算出部５０では、入力されるクランク角情報に基づき、各気筒が所定行程にあるときの角加速度を算出する。例えば、圧縮行程における第１のクランク角度から第２のクランク角度に到達するのに要する時間の逆数から角加速度を算出する。
【００２８】
当該角加速度算出部５０により算出された角加速度情報は角加速度偏差算出部５４（角加速度偏差算出手段）に入力され、当該角加速度偏差算出部５４では、予め定められた所定期間における角加速度の偏差を算出する。例えば、燃焼行程を終えた直後のｎ番目の気筒（気筒ｎ）の角加速度をα（ｎ）とした場合、当該気筒ｎの角加速度α（ｎ）と１つ前に燃焼行程を終えた気筒（ｎ−１）の角加速度α（ｎ−１）との偏差Ａ１＝｛α（ｎ）−α（ｎ−１）｝や、１つ前に燃焼行程であった気筒（ｎ−１）と３つ前に燃焼行程であった気筒（ｎ−３）との角加速度の偏差Ａ２＝｛α（ｎ−１）−α（ｎ−３）｝、直近３気筒の角加速度偏差の積算Ａ３＝｛α（ｎ−１）−α（ｎ−２）−α（ｎ−３）｝等を算出する。
【００２９】
角加速度偏差算出部５４により算出された角加速度偏差情報は失火判定部５６（失火判定手段）に入力され、当該失火判定部５６では当該角加速度偏差に基づき失火判定を行う。当該失火判定は、例えば、入力された角加速度偏差Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して予め設定された失火判定値Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３と比較し、角加速度偏差Ａ１、Ａ２、Ａ３が大である場合｛Ａ１＞Ｂ１、Ａ２＞Ｂ２、Ａ３＞Ｂ３｝には、エンジン１に失火による回転変動が生じておりｎ番目の気筒で失火が生じたと判定する。
【００３０】
当該失火判定部５６における失火判定結果は失火カウント部５８（失火カウント手段）に入力され、当該失火カウント部５８では失火と判定される毎に失火カウント数を増加させる。
また、上記角加速度算出部５０において算出された角加速度は揺り戻し判定部６０（揺り戻し判定手段）にも入力され、当該揺り戻し判定部６０では当該角加速度に基づき揺り戻し判定を行う。当該揺り戻し判定は、例えば、失火後の揺り戻しが生じうる所定期間において、入力された角加速度α（ｎ）とエンジン１の運転状態に応じて設定される揺り戻し判定値βとを比較して、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値βより大である場合｛α（ｎ）＞β｝に揺り戻しが生じていると判定する。なお、当該揺り戻し判定値βは、例えばエンジン回転数及びエンジン負荷に基づくマップを用いて設定される。
【００３１】
当該揺り戻し判定部６０における判定結果は上記失火カウント部５８に入力され、失火カウント部５８では、揺り戻しが生じていると判定された場合には、失火カウントの増加を所定の禁止期間の間禁止する。
一方、上記エンジン回転数算出部５２では、入力されたクランク角情報に基づき、エンジン回転数を算出する。当該エンジン回転数算出部５２において算出されたエンジン回転数は、上記揺り戻し判定部６０に入力される。
【００３２】
さらに、ロックアップクラッチ１４の断接情報はＥＣＵ４２のロックアップ判定部６２に入力され、当該ロックアップ判定部６２では、ロックアップクラッチ１４の断接状態、つまりエンジン１と自動変速機４とが直結状態であるか非直結状態であるかの判定を行う。そして、当該判定結果は上記揺り戻し判定部６０に入力される。
揺り戻し判定部６０は、角加速度に基づく揺り戻し判定に加えて、ロックアップ判定部６２の判定結果に応じてエンジン回転数算出部５２において算出されたエンジン回転数に基づく揺り戻し判定も行う。
【００３３】
詳しくは、揺り戻し判定部６０は、エンジン１及び前記自動変速機４の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、角加速度に基づく揺り戻し判定結果に応じた失火カウントの禁止を行うものとする。
より具体的には、ロックアップ判定部６２においてエンジン１と自動変速機４とが直結状態と判定された場合には、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であるときのみに、非直結状態と判定された場合には第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２より小であるときのみに、上記角加速度に基づく揺り戻し判定結果に応じた失火カウントの禁止を行う。ここで、直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１は非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２よりも高いことが好ましい。特に第２のエンジン回転数閾値を０ｒｐｍに設定することで、ロックアップクラッチ１４が遮断されエンジン１及び自動変速機４が非直結状態となった場合、実質的に揺り戻しによる失火カウントの禁止を解除することとなる。
【００３４】
失火カウント部５８は、上述のように、通常は失火判定部５６にて失火が判定される毎に失火カウントを増加し、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間の間は当該失火カウントの増加を禁止する。ただし、当該失火カウント部５８は、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内である場合でも、失火判定部５６における判定結果が同一気筒で連続した失火を示している場合には、当該連続失火についての失火カウントの増加は行うものとする。
【００３５】
当該失火カウント部５８においてカウントされた失火カウント数は故障判定部６４（燃焼状態判定手段）に入力され、当該故障判定部６４では、失火カウント数に基づきエンジン１の故障判定を行う。当該故障判定としては、ＯＢＤ法規の要求に応じた触媒損傷故障判定や排ガス故障判定等に対応して所定のサンプリング期間における所定カウント数（所定失火率）を設定し、失火カウント数（失火率）が当該所定カウント数に達した場合に故障と判定するものである。
【００３６】
故障判定部６４は警告灯４４と接続されており、当該故障判定部６４において故障と判定された場合には、ＥＣＵ４２は警告灯４４を点灯させるよう制御する。
以下、このように構成された本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の故障検出制御について詳しく説明する。
図３を参照すると、本実施形態におけるＥＣＵ４２が実行する故障検出制御に関する制御ルーチンを示したフローチャートが示されており、以下当該フローチャートに沿って説明する。
【００３７】
まず、ＥＣＵ４２はステップＳ１として、上記角加速度算出部５０、角加速度偏差算出部５４、エンジン回転数算出部５２において、角加速度α（ｎ）、角加速度偏差Ａ、エンジン回転数Ｎｅを算出する。
続くステップＳ２では、失火判定部５６において、角加速度偏差Ａに基づき、燃焼行程直後の気筒ｎで失火が生じたか否かの失火判定を行う。なお、上述の失火判定部５６では、３つの角加速度偏差Ａ１〜Ａ３を算出しているがここでは説明を簡略化するため１つの角加速度偏差Ａに基づき失火判定するものとする。
【００３８】
ステップＳ２において、角加速度偏差Ａが所定の失火判定値Ｂ以下で、正常に燃焼が生起されていると判定された場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ７に進み失火カウント数の増加は行われない。一方、角加速度偏差Ａが失火判定値Ｂより大であり、失火があると判定された場合は、当該判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ３に進む。
【００３９】
ステップＳ３では、上記揺り戻し判定部６０において、角加速度α（ｎ）に基づき揺り戻し現象が生じているか否か、または揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であるか否かを判定する。上記失火後の揺り戻しが生じうる期間内でない場合や、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値β以下であり且つ揺り戻しによる失火カウント禁止期間内でない場合、当該判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。一方、失火後の揺り戻しが生じうる期間内であり、角加速度α（ｎ）が揺り戻し判定値βより大である場合、または失火カウントの禁止期間内である場合には当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ４に進む。
【００４０】
ステップＳ４では、上記ロックアップ判定部６２において、ロックアップクラッチ１４が接続されているか否か、即ちエンジン１と自動変速機４が直結状態であるか否かを判別する。ロックアップクラッチ１４が遮断されており、非直結状態である場合には、失火によるクランクシャフト６のねじれは流体継手２にて揺り戻しは十分吸収されることから失火カウントの禁止をする必要はなく、判別結果は偽（Ｎｏ）となりステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。なお、本フローチャートでは、非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍに設定しており、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合に非直結時の第２のエンジン回転数Ｎｅ２に基づく揺り戻し判定は省略している。ここで第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍより大に設定した場合は下記ステップＳ５と同様にエンジン回転数Ｎｅと第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２との比較を行うものとする。
【００４１】
ステップＳ４の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちロックアップクラッチ１４が接続状態にあり、エンジン１と自動変速機４とが直結状態にある場合は、次のステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、上記揺り戻し判定部６０において、エンジン回転数Ｎｅが直結時における第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であるか否かを判別する。エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１以上の中高回転時には、揺り戻しの影響は少なくなることから当該判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ８に進み失火カウント数を増加させる。一方、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小である場合は、当該判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、次のステップＳ６に進む。
【００４２】
ステップＳ６では、ステップＳ２で失火と判定された気筒が連続して失火しているか否かを判別する。同一気筒における連続失火である場合には、判別結果は偽（Ｎｏ）となりステップＳ８に進み失火カウント禁止期間内で場合でも失火カウントを増加させる。一方、同一気筒の連続失火でない場合は揺り戻しに基づき失火カウントを禁止することから、判別結果は真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ７に進み失火カウント数の増加は行わない。
【００４３】
ステップＳ７またはステップＳ８を経た後のステップＳ９では、上記故障判定部６４において、所定のサンプリング期間における失火カウント数が所定カウント数より大であるか否かを判定する。失火カウント数が所定カウント数以下である場合は、当該判別結果が偽（Ｎｏ）となり、当該ルーチンをリターンする。一方、失火カウント数が所定カウント数より大である場合は、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ１０に進む。
【００４４】
ステップＳ１０では失火に基づく故障を運転者に報知するため警告灯４４を点灯し、当該ルーチンをリターンする。
以上の制御ルーチンを繰り返すことで故障検出制御が行われる。
ここで、図４、５には本発明に係る故障検出制御実行時の各運転状態の一例を示したタイミングチャートが示されており、これらの図に基づき故障検出制御についてより詳しく説明する。
【００４５】
まず、図４では、揺り戻し判定に関する動作が示されている。なお、当該図４では説明の簡略化のため、揺り戻しと判定した後の禁止期間は考慮していない。
図４では、ａ時点以前は、角加速度αが揺り戻し判定値βより大であるが、エンジン回転数Ｎｅがロックアップクラッチ１４接続時においても直結時のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より大であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止は行わず、通常通り失火がカウントされる。
【００４６】
ａ時点からｂ時点の期間は、角加速度αが揺り戻し判定値βより大であり、且つロックアップクラッチ１４は接続されており、エンジン回転数Ｎｅが直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止が行われる。したがって、この期間は同一気筒の連続失火以外は失火カウントは増加しない。
ｂ時点からｃ時点の期間は、角加速度αが低下し大部分が揺り戻し判定値β以下となっている。一部角加速度αが揺り戻し判定値βより大となっているが、ロックアップクラッチ１４が遮断されており、エンジン回転数Ｎｅは非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２（０ｒｐｍ）より大であるため、揺り戻しによる失火カウントの禁止は行われず、通常通り失火がカウントされる。
【００４７】
ｃ時点からｄ時点の期間は、運転状態の変化により揺り戻し判定値βが低下し、角加速度αが揺り戻し判定値βを上回り、且つロックアップクラッチ１４が接続され、エンジン回転数Ｎｅが第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１より小であることから揺り戻しによる失火カウントの禁止が行われる。
ｄ時点以降は、ロックアップクラッチ１４が遮断され、エンジン回転数Ｎｅは非直結時の第２のエンジン回転数Ｎｅ２より大であるため揺り戻しによる失火カウントの禁止は行われない。
【００４８】
次に図５を参照すると、揺り戻しによる失火カウント禁止期間内における同一気筒の連続失火時の失火カウントについての動作が示されている。なお、当該図５では、説明の簡略化のため揺り戻し判定値βは一定値としている。
図５に示すａ時点において、第１気筒＃１で失火が生じ、その後ｂ時点において第３気筒＃３の角加速度αが揺り戻し判定値βを上回り、揺り戻しによる失火カウントの禁止が開始されている。当該失火カウントの禁止期間は各気筒における燃料噴射毎に減算される所定の禁止カウンタ（例えば３０イグニッション）が０になるまで継続される。この禁止期間中は、角加速度偏差Ａに基づき失火と判定された場合であっても、原則として失火カウント数の増加は行わない。
【００４９】
なお、この禁止期間中にエンジン回転数Ｎｅが第１エンジン回転数閾値Ｎｅ１またはＮｅ２以上となった場合には、直ちに失火カウントの禁止は解除され、失火カウントが再開される。
一方、当該失火カウント禁止期間中であっても同一気筒の連続失火は失火カウントされる。図５ではｃ時点において失火カウント禁止開始後１回目の失火が第１気筒＃１で生じており、ｄ時点において同一気筒である第１気筒＃１において連続して２回目の失火が生じたため、当該２回目以降の第１気筒＃１の失火は同一気筒の連続失火として失火カウントされる。また、第１気筒＃１における連続失火による失火カウント後に再度第３気筒＃３において角加速度αが揺り戻し判定値βを上回っていることから揺り戻しによる禁止カウンタが再度初期値（３０イグニッション）に設定されている。以降これらの動作が繰り返されており、失火カウント禁止期間が継続する中で第１気筒＃１の連続失火はカウントされている。
【００５０】
以上のように本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置では、失火カウント数に基づき故障判定を行う上で、失火判定を各気筒の角加速度偏差に基づき行う。一方で、揺り戻し判定は、揺り戻しが失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生し角速度が一時的に大幅に増加することに着目し、角加速度に基づき行うこととする。そして、失火と判定された後、揺り戻し状態と判定された場合には所定の禁止期間失火カウントを禁止する。
【００５１】
このように、揺り戻し判定を角加速度に基づき判定することで、揺り戻しを容易に且つ正確に検出することができる。
また、失火判定は角加速度偏差に基づき行うことで、失火判定及び揺り戻し判定で用いるパラメータが異なることとなり、それぞれ独立した判定を行うことができ、精度が向上する。
【００５２】
このように、失火判定は角加速度偏差、揺り戻し判定は角加速度とそれぞれの判定に適したパラメータにより判定を行うことで、当該失火判定及び揺り戻し判定の精度を向上させることができ、より正確に失火に基づく故障を検出することができる。
また、エンジン１と自動変速機４とが流体継手２により接続されており、当該流体継手２のロックアップクラッチ１４によりエンジン１と自動変速機４との直結及び非直結が切り替え可能な構成であり、エンジン１及び自動変速機４の直結及び非直結に応じて切り替わる所定のエンジン回転数閾値を設定し、エンジン回転数に基づく揺り戻し判定を行う。そして、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値より小であるときのみに、失火カウントの禁止を行う。
【００５３】
つまり、揺り戻しは失火に基づく駆動系のねじれに起因して発生するが、ロックアップクラッチ１４が接続状態でエンジン１と自動変速機４とが非直結状態であるときには、揺り戻しの影響が大きく、遮断状態でエンジン１と自動変速機４とが非直結状態であるときには流体継手２により当該ねじれが吸収され揺り戻しの影響が少ない。そこで、直結時と非直結時に対応したエンジン回転数閾値Ｎｅ１、Ｎｅ２を設け、エンジン回転数が当該エンジン回転数閾値Ｎｅ１、Ｎｅ２より小であるときのみに揺り戻しによる失火カウントの禁止を行うことで、揺り戻し判定の精度を向上させることができる。つまり、クランクシャフトの回転による慣性力が小さく、失火によるクランクシャフトのねじれが大きくなるような比較的低回転数域では揺り戻しによる失火カウントの禁止を行い、回転数が上がりクランクシャフトの回転による慣性力が増しクランクシャフトのねじれが小さくなる場合には失火カウントの禁止を解除する。
【００５４】
そして特に直結時の方が揺り戻しの影響が大きいことから、エンジン回転数閾値は非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２より直結時の第１のエンジン回転数閾値Ｎｅ１の方を高く設定するのが好ましい。さらに、非直結時の第２のエンジン回転数閾値Ｎｅ２を０ｒｐｍに設定することで、実質的に非直結時には揺り戻し判定を行わないこととなり、制御を簡略化することができる。
【００５５】
また、揺り戻しによる失火カウントの禁止期間内であっても、同一気筒にて連続して失火を検出した場合には、当該連続失火については失火カウントの禁止を解除し、失火をカウントする。
一度失火が生じた気筒は、連続して失火する可能性があり、揺り戻し判定に基づく失火判定禁止期間内であっても、同一気筒が連続して失火している場合には、当該失火については失火カウントの禁止を解除して当該失火をカウントすることで、より正確に失火をカウントすることができる。
【００５６】
以上で本発明に係るエンジンの燃焼状態検出装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、エンジン１は吸気管噴射型Ｖ型６気筒ガソリンエンジンであるが、エンジンの種別はこれに限られるものではなく、筒内噴射型エンジンに適用したり、エンジンの気筒配列を変更したりしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、エンジン１は流体継手２を介して自動変速機４と連結されているが、当該自動変速機を無段変速機（ＣＶＴ）に置き換えても構わない。
また、上記実施形態では、故障判定としてＯＢＤ法規の要求に応じた触媒損傷故障判定や排ガス故障判定を挙げているが、故障判定はこれに限られるものでなく、失火カウントに基づく故障判定であれば他の故障判定の基準を設けても構わない。
【００５８】
また、上記実施形態では、揺り戻し判定を失火後の揺り戻しが生じうる所定期間に行っているが、当該揺り戻し判定はこの期間に限られるものではなく、揺り戻し判定自体は失火判定前や失火判定と同時に行っても構わない。
【符号の説明】
【００５９】
１  エンジン
２  流体継手
４  自動変速機
６  クランクシャフト
８  ポンプ
１０  タービン
１２  入力軸
１４  ロックアップクラッチ
１６  油圧ユニット
４０  クランク角センサ（クランク角検出手段）
４２  ＥＣＵ
４４  警告灯
５０  角加速度算出部（角加速度算出手段）
５２  エンジン回転数算出部（エンジン回転数算出手段）
５４  角加速度偏差算出部（角加速度偏差算出手段）
５６  失火判定部（失火判定手段）
５８  失火カウント部（失火カウント手段）
６０  揺り戻し判定部（揺り戻し判定手段）
６２  ロックアップ判定部
６４  故障判定部（燃焼状態判定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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